专利名称：一种资源调度方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及无线通信中的资源调度方法及装置。
背景技术：
在无线通信系统(如，微波存取全球互通Wimax)的多终端业务调度上，不同终端 的同等类型业务的调度，利用原有的算法进行业务调度，其公平性难以得到保证。这将导致 同样的QoS获得的带宽可能存在较大差异，客户无法接收。另外，原有的算法非常复杂，维 护每个终端调度的相关参数较多，可能达到10个左右。经过多次验证，该算法不能解决同等类型业务的公平性问题，导致产品性能处于 劣势。如何解决多终端同等类型业务调度的公平性问题需要具体可行的解决方案。现有技术中的一种多终端业务调度方法最大载干比调度算法最大载干比(max C/I)调度算法保证具有最好链路条件的 用户获得最高的优先级无线信道状态好的用户优先级高，使得数据正确传输的几率增加， 错误重传的次数减少，整个系统的吞吐量得到了提升。该调度算法的缺点很明显，只考虑吞吐量，完全忽略了公平性。现有技术中的另一种多终端业务调度方法轮循调度算法(RR)轮循调度算法(RR)假设所有用户具有相同的优先级，保证以 相等的机会为系统中所有用户分配相同数量的资源，使用户按照某种确定的顺序占用无线 资源进行通信。该调度算法使用户按照某种确定的顺序进行调度，虽然保证了用户时间公平性， 但吞吐量较低的，而且具体实现起来比较复杂，比如某条连接时有时无、不同终端的配置速 率不同。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种资源调度方法及装置，可基于速率满足度实现 多终端同等类型业务的公平调度。本发明实施例提供的一种资源调度方法，包括获取承载同种类型业务的各连接的当前速率；计算所述各条连接的速率满足度，所述速率满足度为该连接当前速率与预定速率 的比值；按照所述速率满足度从小到大的顺序选择一个或多个连接，并为所选的连接分配 资源。本发明实施例提供的一种实现资源调度的装置，包括速率检测单元，获取承载同种类型业务的各连接的当前速率；计算单元，计算所述各条连接的速率满足度；
3按照所述速率满足度从小到大的顺序选择一个或多个连接，并为 所选的连接分配资源。本发明实施例提供的调度方法，通过获取承载同类型业务的各连接的当前速率； 计算所述各条连接的速率满足度，速率满足度为该连接当前速率与预定速率的比值；按照 速率满足度从小到大的顺序为相应连接分配资源，并调整相应连接的速率。本发明提供的 方法易于实现且通用性强，适用于各种类型的业务，无论采用何种调制编码方式、速率配置 是否一致，本发明提供的基于速率满足度的调度算法均能很好的解决任何同种类型业务调 度的公平性问题。
图1为本发明实施例提供的调度方法流程图；图2为本发明实施例中数据流速控制示意图；图3为本发明实施例提供实现调度的装置架构图；图4为本发明实施例提供仿真实例中的测试结果；图5为本发明实施例提供另一仿真实例中的测试结果。
具体实施例方式为解决同种类型业务的调度公平性问题，本发明实施例提供了一种基于速率满足 度的调度算法，速率满足度为该连接当前速率与预定速率的比值，采用新的调度策略使得 具有同等业务类型的各终端合理地分配资源，兼顾系统吞吐量及公平性。本发明实施例将速率满足度的概念应用于具体解决方案，用速率满足度来衡量各 个终端的资源调度情况。在整个调度过程中，通过速率满足度的值大小来决定各终端的调 度顺序(即分配资源、调整速率)，各终端的调度顺序对其速率满足度的值又有着直接影 响(可以通过公式计算出影响大小)，这样就形成闭环控制，而且是涉及多个终端的闭环控 制。速率满足度Sat可实时反应出各条连接的当前速率。它能够反应出在对某一帧调 度前该连接的实际速率大小。速率满足度的数学表达式Sat = Rate/V*100%其中Rate表示实际速率，V表示设定的理论速率。 由上面的速率满足度的表达式可以看出，速率满足度Sat和当前实际速率Rate 以及该连接配置的速率V有着密切关系，且分别是相对的正反比关系。如果在对同一种类 型业务调度前，首先计算出待调度的各条连接的速率满足度，让速率满足度小的连接优先 调度(在空口资源有限的条件下，优先调度意味着有更多机会可以调度出待调度的资源， 这样速率满足度小的在成功调度出资源后，其速率满足度就会变大)，速率满足度大的后调 度。这样调度的好处在于能使得待调度的各条连接(同种业务类型)，其速率满足度始终在 动态变化，在不断调节、重新排序，逐渐趋于一致。只要速率满足度基本上一致，那么相应的 实际调度速率也会一致(同时与V成比例)，这样就解决了调度的公平性问题。
本发明实施例提供的基于速率满足度的调度算法，易于实现且通用性强，适用于 各种类型的业务，无论采用何种调制编码方式、速率配置是否一致，本发明提供的基于速率满足度的调度算法均能很好的解决任何同种类型业务调度的公平性问题。为使本发明实施例的原理、特性和优点更加清楚，下面结合附图进行描述。如图1所示，本发明实施例提供的一种资源调度方法，本实施例中资源调度基于 速率满足度进行，具体包括下述步骤S01.获取承载同种类型业务的各连接的当前速率；S02.计算所述各条连接的速率满足度，所述速率满足度为该连接当前速率与预设 速率的比值；S03.按照所述速率满足度从小到大的顺序选择一个或多个连接，并为所选的连接 分配资源。相应地，各连接的速率随着分配的资源进行调整。本发明实施例中，根据调度原则优先为速率满足度较小的连接分配资源，并进行 速率调整，在进行速率调整过程中，为了在计算速率满足度时，需测算出当前的实际速率 (或者说能近似反应出当前的实际速率)。参照图2，本发明实施例预先设定一个滑窗(矩形)，该滑窗大小用V表示，为该连 接配置的速率。本发明实施例在此引入的“滑窗”，用于描述流控过程。为方便理解，下面对一些用到的参数的含义进行简单介绍。滑窗内数据量(具体 可以用字节数表示)用Win表示，当前帧调度时滑出该滑窗字节数用Out表示，当前帧调度 时该滑窗允许调度的字节数用In表示，当前帧调度时该连接实际调度的字节数用in表示， 该条连接的上一帧调度与当前帧调度的帧间隔用Δ Frm表示，实际速率用Rate来表示。矩形的长度用T来表示，T表示1秒内可调度的次数，假如该T值取200，也就是说， 1秒内每个连接进行200次调度，以WIMAX系统为例进行说明，在WIMAX系统中调度帧周期 是5ms，由于速度的概念可以针对一秒内完成的量而言，本实施例在无线帧调度时采用一秒 内调度的次数来衡量其速率大小。矩形的宽度为V/T，表示一次调度的数据量。系统稳定后，在理想的情况下，每一次 调度的数据量为v/T。实际情况会有所不同，因为每一次的调度情况都和历史调度有关，会 有所波动。矩形宽度的物理意义可以用来衡量其速度大小(配置的)来表示。在对一条连接进行调度时，针对当前帧而言，流控过程中各参数如下In = V-Win (i)+OutOut = Δ Frm^ffin (i)/Tffin(i+l) = ffin(i)-0ut+in其中in表示该帧调度时流入滑窗的字节数，也就是说，实际调度的字节数in < = In。实际调度过程中AFrm = 1Out = ffin(i)/T Win (i+1) = Win (i) +in-Out = Win (i) +in-Win (i) /T 由此可知，如果某一帧实际调度的字节数大于滑出的字节数(in > ffin(i)/T)那 么表现的结果就是Win在不断增加，同时可以得出如果Win在不断增加，则说明它最近必定 调度了很多资源。由于对可以调度的最大字节数有所限制in <= V-Win(i)，可以得出Win <=V，当Win⑴=V时，达到最大速率，此时in = V/T。
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随着流入滑窗的数据量不断增加，ffin(i)不断接近V，当达到设定速率时，实际速 率通过如下公式进行计算 由于T表示1秒内调度的次数，in表示该次调度时流入滑窗的字节数，因此，参数 Rate近似反应在当前帧调度时刻速率大小。采用这种速度控制方法(简称流控)可在任意连续T帧内允许调度的字节数< = V。这样，如果要维持一段时间内(假设T帧内)Win的平均值基本不变，那么有 在有多条连接调度时，要实现公平性，如果空口资源都能满足每条待调的速率，那 么先调后调无关紧要。当空口资源不能满足每条待调的速率时，此时先调后调对每条连接 的速率影响很大，先调的意味着有更多的机会获得空口资源，后调的只有较少的机会甚至 没有机会获得空口资源。在空口资源有限的条件下，要满足多条连接调度的公平性，就要合理的解决调度 的先后关系难题。滑窗内字节数Win大小和当前速率有着密切关系。如果某条连接的Win很大，说明 它已调度的资源相对较多，反之，则较少。Win恰恰就是要找的能够反应实际速度的Rate。 就要设法使得待调度的各条连接的速率满足度Sat始终接近一致，让速率满足度Sat较小 的连接优先调度即可。这样就解决了同种类型业务调度的公平性问题。下面是一个仿真的实例配置速率不同，调制编码方式不同，该仿真实例中的测试数据如图4所示。其中第1列是调度帧号，第2列是终端名称，第3列是用户为该连接配置的速度， 第4列是滑窗内待滑出的数据资源(单位为字数)，第5列上一帧和当前帧之间(一帧时 间)滑窗内滑出的数据资源(单位为字数)，第6列是当前帧调度的数据资源(单位为字 数)，第7列是该连接的调制方式(一个SLOT对应的字数)，第8列是空口给该连接分配的 数据资源(单位为slot)，第9列是该连接的上一帧速率满足度大小，第10列是该连接历史 总共调度的数据资源。由上述可知，一帧之内滑窗流出的字节数速率满足度的总是在不断调节，逐渐趋
于一致。另一个仿真的实例中配置速率相同，调制编码方式相同，测试数据如图5所示。同 样地，其中第1列是调度帧号，第2列是终端名称，第3列是用户为该连接配置的速度，第4 列是滑窗内待滑出的数据资源(单位为字数)，第5列上一帧和当前帧之间(一帧时间)滑 窗内滑出的数据资源(单位为字数)，第6列是当前帧调度的数据资源(单位为字数)，第7 列是该连接的调制方式(一个SLOT对应的字数)，第8列是空口给该连接分配的数据资源(单位为slot)，第9列是该连接的上一帧速率满足度大小，第10列是该连接历史总共调度 的数据资源。从上述测试数据可知，一帧之内滑窗的字节数速率满足度的总是在不断调节，逐 渐趋于一致。由仿真实例可以看出，通过获取承载同业务类型的各连接的当前速率；对数据调 整相应连接的速率。本发明提供的方法易于实现且通用性强，适用于各种类型的业务，无论 采用何种调制编码方式、速率配置是否一致，本发明提供的基于速率满足度的调度算法均 能很好的解决任何同种类型业务调度的公平性问题。本发明实施例还提供一种基于速率满足度实现调度的装置20，包括速率检测单元21，获取承载同种类型业务的各连接的当前速率；计算单元22，计算所述各条连接的速率满足度；资源分配单元23，按照所述速率满足度从小到大的顺序选择一个或多个连接，并 为所选的连接分配资源。为后续的资源分配及速率调整，需按照新的速率满足度进行重新排序，该装置还 包括排序单元24，用于根据所述各连接的速率满足度的变化，动态调整所述速率满足 度对应连接的顺序。速率调整单元25，按照所述速率满足度从小到大的顺序调整已分配资源的连接的速率。另外，实际应用中，有时需要兼顾吞吐量和公平性，可根据各连接对应信道的质量 和/或信号调制编码方式为相应连接分配的资源。比如，对于信道质量好，信号质量较好的 终端，相对多分配一些空口资源有利于提高系统的吞吐量，此时，可以通过对速率满足度进 行转换，通过乘、除相关系数(信噪比、调制方式占有的权重)来实现。这些系数在具体实 现中应根据所需要满足的实际情况而定。综上所述，本发明实施例提供的技术方案中，通过获取承载同种类型业务的各连 接的当前速率，计算所述各条连接的速率满足度，速率满足度为该连接当前速率与预定速 率的比值；按照所述速率满足度从小到大的顺序调整相应连接的速率。根据本发明可解决 多终端同等类型业务调度的公平性问题。另外，在需要兼顾吞吐量和公平性时，可根据各连 接对应信道的质量和/或信号调制编码方式为相应连接分配的资源。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们 中的多个单元或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的 硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围 内。
权利要求
一种资源调度方法，其特征在于，包括获取承载同种类型业务的各连接的当前速率；计算所述各条连接的速率满足度，所述速率满足度为该连接当前速率与预定速率的比值；按照所述速率满足度从小到大的顺序选择一个或多个连接，并为所选的连接分配资源。
2.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，还包括根据所述各连接的速率满足度的变化，动态调整所述速率满足度对应连接的顺序。
3.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，根据预先配置的速率确定每次调整连接允许调度的数据。
4.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，还包括按照所述速率满足度从小到大的顺序已分配资源的连接的速率。
5.如权利要求4所述的调度方法，其特征在于，在调整相应连接的速率过程中，根据各 连接对应信道的质量和/或信号调制编码方式为相应连接分配资源。
6.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述获取承载同种类型业务的各连接 的当前速率，具体包括测算单位时间内调度的次数，并获取每次调度的数据量； 将单位时间内各次调度的数据量累加得到当前速率。
7.一种实现资源调度的装置，其特征在于，包括速率检测单元，获取承载同种类型业务的各连接的当前速率； 计算单元，计算所述各条连接的速率满足度；资源分配单元，按照所述速率满足度从小到大的顺序选择一个或多个连接，并为所选 的连接分配资源。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括排序单元，用于根据所述各连接的速率满足度的变化，动态调整所述速率满足度对应 连接的顺序。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括速率调整单元，按照所述速率满足度从小到大的顺序调整已分配资源的连接的速率。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述资源分配单元根据各连接对应信道的质量和/或信号调制编码方式为相应连接 分配的资源。
全文摘要
本发明公开了一种资源调度方法，包括获取承载同种类型业务的各连接的当前速率；计算所述各条连接的速率满足度；按照所述速率满足度从小到大的顺序为选择一个或多个连接，并为所选的连接分配资源。调整相应连接的速率。本发明提供的方法适用于各种类型的业务，无论采用何种调制编码方式、速率配置是否一致，本发明提供的基于速率满足度的调度算法均能很好的解决任何同种类型业务调度的公平性问题。
文档编号H04W72/08GK101888673SQ20091013844
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者陈继德 申请人:华为技术有限公司